CN101356868A - 用于压缩机的电子电路设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于压缩机的电子电路设备，其包括板(120)和壳体(110)。板(120)的一个角固定到壳体(110)，使得板(120)不能沿厚度方向移动，但沿展平方向是可移动的。根据此结构，即使当电子部件产生热或壳体(110)的外部空气温度发生变化时，板(120)沿展平方向的膨胀或收缩不受壳体(110)沿展平方向的膨胀或收缩的影响。因而，可防止板(120)的变形，并且可防止应力重复地施加到电子部件的焊接部。因此，可长时期确保焊接强度的可靠性。

Description

用于压缩机的电子电路设备
技术领域
本发明涉及一种用于压缩机的电子电路设备，其包括具有电子部件焊接到其上的电路板，并用来驱动用于冷冻设备的密封型马达驱动的压缩机。
背景技术
在根据相关技术的用于压缩机的电子电路设备中，具有电子部件焊接到其上的电路板容纳在壳体中，并且板的四个角通过诸如螺钉的紧固件固定到壳体。
在下文中，将参考附图描述根据相关技术的固定方法。
图4为示出根据相关技术的电子电路设备的分解透视图。在图4中，壳体10由诸如尼龙或ABS树脂的合成树脂通过注入模制法形成，尺寸略大于板20的尺寸的开口12形成于壳体10中，使得板20可容纳在壳体10中。
金属模(metal pattern，未示出)形成在板20上或板20内，并且电子部件(未示出)焊接到金属模，使得板20具有电学功能。此外，板20设置有连接器22，用于将电子部件(未示出)电连接到金属模。壳体10的与连接器22相对应的部分敞开，从而形成电线引线部(cord lead portion)15。
在板20的四个角25处形成有孔，使得板20可通过板固定螺钉30固定到壳体10。在壳体10的开口12的四个角17处形成有孔，使得盖40的四个角45可通过盖固定螺钉50固定到壳体10。
具有上述结构的用于压缩机的电子电路设备的操作将在下面进行描述。
在用于压缩机的电子电路设备的组装过程中，首先，板20穿过壳体10的开口12插入，使得连接器22可通过电线引线部15电连接到外部设备。然后，板20的四个角25沿板20的厚度方向通过板固定螺钉30固定到壳体10。最后，盖40的四个角45通过盖固定螺钉50固定到壳体10的开口12，并且板20由壳体10和盖40覆盖，从而完成组装过程。
此结构披露于日本专利未审查公布No.11-317570。
然而，在上述结构中，当用于压缩机的电子电路设备开启时，由于安装在板20上的电子部件产生的热或壳体10的外部空气温度的变化，导致板20与壳体10的线性膨胀系数的不同，应力重复地施加到电子部件的焊接部。
例如，考虑到设备在北极圈的使用、设备在压缩机周围的布置以及从电子部件产生的热，假设用于压缩机的电子电路设备用在-50℃至+90℃的温度范围。因而，当由于施加到电子部件的焊接部的应力，焊接强度降低时，在电子部件的焊接部内可能发生焊接裂缝，这导致形成缺陷电路。
发明内容
本发明提供了一种不昂贵的用于压缩机的电子电路设备，其能够长时期确保电子部件的焊接强度的可靠性，并且在宽的温度范围内具有高的组装可操作性，甚至当电子部件产生热或壳体的外部空气温度发生变化。
根据本发明的用于压缩机的电子电路设备包括板和壳体，并且板的一个角固定到壳体，使得板不能沿厚度方向移动，但沿展平方向是可移动的。根据此结构，甚至当电子部件产生热或壳体的外部空气温度改变，板沿展平方向的膨胀或收缩不受壳体沿展平方向的膨胀或收缩的影响，并且由壳体的变形产生的应力不施加到板上。因而，可防止板的变形，并将板固定到壳的预定位置。
附图说明
图1为示出根据本发明的第一实施例的用于压缩机的电子电路设备的分解透视图。
图2为示出根据本发明的第一实施例的用于压缩机的电子电路设备的透视截面图。
图3为示出根据本发明的第一实施例的用于压缩机的电子电路设备在板插入到壳体中之后的组装视图。
图4为示出根据相关技术的用于压缩机的电子电路设备的分解透视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图对本发明的优选实施例进行描述。然而，本发明并不限于优选的实施例。
第一实施例
图1为示出根据本发明的第一实施例的用于压缩机的电子电路设备的分解透视图。图2为示出根据本发明的第一实施例的用于压缩机的电子电路设备的透视截面图。图3为示出根据本发明的第一实施例的用于压缩机的电子电路设备在板插入到壳体中之后的组装视图。
在图1至3中，壳体110由改性聚苯醚(polyphenylene ether)树脂通过注入模制法制成，并且具有尺寸略大于板120的尺寸的开口112，使得板120可容纳在壳体110中。
板120由为合成物的玻璃纤维织物/玻璃无纺纤维织物环氧树脂(glassnon-woven fabric epoxy resin)制成。金属模(未示出)形成在板120的表面上或板120内，并且电子部件(未示出)通过焊接而连接到金属模。如此，板120具有电学功能。此外，板120包括连接器122，连接器122通过金属模电连接到电子部件(未示出)。面对连接器122的壳体110的部分敞开，并且敞开的部分用作电线引线部115。
在板120的角125a形成有孔，使得板120可通过板固定螺钉130固定到壳体110。此外壳体110具有夹紧部118，夹紧部118宽度略大于板120在与角125b相对应的位置的厚度，角125b邻近角125a。
通过挤压铝合金形成的U型连接体160通过螺钉或铆接(未示出)而固定到板120。产生大量热的电子部件180，例如电源模块或桥接二极管，通过焊接固定到U型连接体160的内壁。此外，电连接到板120的第二板128通过螺钉或粘合剂(未示出)固定到板120。
通过挤压铝合金形成的盖140，通过进入盖固定孔145的盖固定螺钉150而固定到壳体110的开口112的四个角117。连接体160通过螺钉170固定到盖140。
具有上述结构的用于压缩机的电子电路设备的操作和效果将在下面进行描述。
用于压缩机的电子电路设备如下进行组装。
首先，板120布置为使得连接器122面对壳体10的电线引线部115，其中连接体160固定到板120，且第二板128固定到连接体160内壁。然后，板120穿过开口112插入到壳体110，以电连接到外部设备。
此时，板120穿过开口112倾斜地插入到壳体110，安装到板120上的连接器122向下倾斜，使得板120的角125b宽松地装配到夹紧部118。然后，板120布置在预定位置以平行于壳体110。接着，板120的一个角125a通过板固定螺钉130沿板120的厚度方向固定到壳体110。
最后，盖固定螺钉150配合盖140的四个盖固定孔145，以使盖140固定到壳体110的开口112的四个角117。此外，板120由壳体110和盖140覆盖。于是，连接体160通过螺钉170固定到盖140，从而完成用于压缩机的电子电路设备的组装。
根据相关技术的用于压缩机的电子电路设备中，电子元件的焊接部内发生焊接裂缝的原因予以调查。
作为调查的结果，焊接裂缝是由将板20固定到壳体10的方法以及形成板20和壳体10的材料的线性膨胀系数之间的差别引起的。即，首先，焊接裂缝是由通过板固定螺钉30沿板20的厚度方向将板20的四个角25固定到壳体10的方法引起的。此外，第二，焊接裂缝是由板20和壳体10的线性膨胀系数之间的差别引起的。通常，基底20由玻璃纤维织物基材料环氧树脂制成，其线性膨胀系数为1.4×10-5/℃。然而，壳体10通常由线性膨胀系数为8.2×10-5/℃的尼龙制成，或由线性膨胀系数为6.5×10-5/℃至9.5×10-5/℃的ABS树脂制成。
当外部空气温度变化时，这两种原因使得板20的热膨胀或收缩难于跟随壳体10的热膨胀或收缩，且沿紧固到四个角25的板固定螺钉30撕裂板20的方向或者沿壳体10受到收缩的方向施加应力。结果，重复地在电子部件的焊接部中产生由于应力的变形，这导致焊接强度的劣化。
具体而言，假定壳体10由线性膨胀系数为7.0×10-5/℃的材料制成，板20由线性膨胀系数为1.4×10-5/℃的材料制成，并且用于压缩机的电子电路设备用于-50℃至+90℃的温度范围，该温度范围考虑了设备在北极圈的使用、设备在压缩机周围的布置以及从电子部件产生的热，组装温度和使用温度之间的最大温度差为±70K。为用于压缩机的电子电路设备的通常尺寸的、具有长度为120mm的侧边的矩形板，沿展平方向(flattening direction)膨胀或收缩±0.12mm。具有如板20同样尺寸的壳体10沿展平方向膨胀或收缩±0.59mm。壳体10的膨胀或收缩长度比板20的膨胀或收缩长度大0.47mm，这是最大值。
当板20沿展平方向固定到壳体10时，由于由温度变化导致的应力，电子部件的焊接部重复地变形，并且焊接强度劣化，这导致焊接裂缝。
为了解决焊接裂缝的问题，在本发明的第一实施例中，板120沿厚度方向和展平方向通过使板固定螺钉130紧固到仅一个角125a而固定到壳体110，并且除了角125a之外的角不沿展平方向固定到壳体110而是可移动的。在此，展平方向是平行于板120的主表面(金属模形成在其上的表面)的方向，也就是与板120的厚度方向垂直的方向。
以此方式，甚至当电子部件产生热或壳体110的外部空气温度改变时，板120沿展平方向的膨胀或收缩不受壳体110沿展平方向的膨胀或收缩的影响，而仅取决于板120的线性膨胀系数。因而，甚至当电子部件产生热或壳体110的外部空气温度改变时，壳体110的膨胀或收缩不影响板120的变形。因而，甚至当板120和壳体110由具有不同线性膨胀系数的材料制成时，可防止应力重复施加到电子部件的焊接部，并且因而长时期确保焊接强度的可靠性。
根据此实施例，板120的至少一个角能够通过板固定螺钉130可靠地固定到壳体110。因而，甚至当从外部对用于压缩机的电子电路设备施加振动时，也可防止板120偏离壳体110或脱离壳体110。
此外，板120可通过板固定螺钉130固定到壳体110的内部的预定位置。因而，在板120固定到壳体110之后，连接到板120的电源线(未示出)和通讯电线(未示出)以及安装到另外的板120上的电子部件都布置在预定位置。因而，可改善组装可操作性。
在此实施例中，板120由为合成物的玻璃纤维织物/玻璃无纺纤维织物环氧树脂制成。与形成通常用于个人计算机或精密电子设备的板的玻璃纤维织物基材料环氧树脂相比，上述材料具有更多数量的玻璃无纺纤维织物、更高的冲压加工性和更高的钻孔加工性，并且不昂贵。此外，形成壳体110的改性聚苯醚是自熄火(self extinguishing)材料，并且在120℃或更高的温度下热变形。因而，形成壳体110的材料在-50℃至+90℃的温度范围内具有小的热变形并且不昂贵。
此外，设置在壳体110内的开口112由盖140覆盖，盖140由具有高热导率的铝材料形成，这使得可有效地通过盖140使用电子电路设备内的空气散逸电子部件产生的热，并因此防止电子部件的温度上升。
此外，盖140和板120通过连接体160彼此热连接，连接体160由具有高热导率的铝材料形成，这使得可通过具有高热导率的连接体160有效地将电子部件和板120产生的热传导到盖140，并因此从盖140散逸热。因而，可有效地散逸电子部件产生的热，并因此防止电子部件的温度上升。
另外，因为盖140和连接体160由铝制成，由玻璃纤维织物/玻璃无纺纤维织物环氧树脂制成的板120、盖140和连接体160具有相似的线性膨胀系数2.4×10-5/℃至2.5×10-5/℃。因而，板120、盖140和连接体160彼此机械连接，即使当在盖140和连接体160内发生热膨胀或收缩，板120不会变形。因而，可防止应力施加到电子部件和电子部件的焊接部，同时确保热从盖140散逸。此外，由于板120固定在多个点，因而有可防止板120颤动(rattle)。
此外，在本发明的第一实施例中，板120的角125b宽松地装配到夹紧部118以减小板120沿厚度方向颤动。因而，即使从外部施加诸如振动的力到根据本发明的用于压缩机的电子电路设备，也可防止由振动引起的激励力施加到电子部件和电子部件的焊接部，并且从而长时期确保电子电路和焊接强度的可靠性。
同时，连接体160通过弯曲铝板成U型而形成。因为第二板128可设置在连接体160的弯曲部的内部，第二板128上安装有可产生大量热的电子部件180，因而板120的尺寸可以减小与第二板128的尺寸相对应的尺度，。
此外，可直接将电子部件180产生的热传导给连接体160和盖140，以热散逸，这使得可防止产生大量热的电子部件180的温度上升。
另外，由于第二板128设置在连接体160的弯曲部的内部，因而连接体160可保护第二板128以防外部冲击。
工业实用性
根据本发明的用于压缩机的电子电路设备，即使当电子部件产生热或壳体的外部空气温度发生变化时，也可防止板变形，并且可将板固定到壳体的预定位置。从而，用于压缩机的电子电路设备除了可用于压缩机之外还可用在高温环境下。

Claims (10)

1.一种用于压缩机的电子电路设备，包括：
板，具有通过焊接而结合到所述板的电子部件；和
壳体，由线性膨胀系数与形成所述板的材料的线性膨胀系数不同的材料制成，并且容纳所述板，
其中所述板的一个角固定到所述壳体，使得所述板不能沿厚度方向移动但沿展平方向是可移动的。
2.如权利要求1所述的用于压缩机的电子电路设备，
其中所述板的一个角沿所述展平方向用螺钉固定到所述壳体。
3.如权利要求1所述的用于压缩机的电子电路设备，
其中所述板由为合成物的玻璃纤维织物/玻璃无纺纤维织物环氧树脂制成，并且
所述壳体由改性聚苯醚制成。
4.如权利要求1所述的用于压缩机的电子电路设备，
其中在所述壳体内形成有开口，并且所述开口由具有高热导率的材料制成的盖关闭。
5.如权利要求4所述的用于压缩机的电子电路设备，还包括：
连接体，由具有高热导率的材料制成，其中所述连接体热连接所述盖和所述板。
6.如权利要求4所述的用于压缩机的电子电路设备，其中所述具有高热导率的材料是铝。
7.如权利要求5所述的用于压缩机的电子电路设备，其中所述具有高热导率的材料是铝。
8.如权利要求5所述的用于压缩机的电子电路设备，
其中所述连接体通过弯曲铝板成U型而形成，并且产生大量热的电子部件设置在所述连接体的内部。
9.如权利要求6所述的用于压缩机的电子电路设备，
其中所述连接体通过弯曲铝板成U型而形成，并且产生大量热的电子部件设置在所述连接体的内部。
10.如权利要求7所述的用于压缩机的电子电路设备，
其中所述连接体通过弯曲铝板成U型而形成，并且产生大量热的电子部件设置在所述连接体的内部。
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